Análisis de errores en la medición de voltaje mediante multímetros digitales y multímetros analógicos (de puntero)
Si el voltaje medido es la red eléctrica, es decir, una corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz, y ambos multímetros están calificados, solo puede indicar que la resistencia interna del voltaje medido es demasiado alta. Bajo la misma frecuencia, el factor más importante que afecta los resultados de la medición de voltaje de un multímetro analógico (puntero) y un multímetro digital es la diferencia en la resistencia interna, que es bastante grande y no está en el mismo orden de magnitud. Cuando la resistencia interna del voltaje medido es pequeña, la diferencia no es obvia. Cuando la resistencia interna del voltaje medido es grande, los resultados de la medición variarán mucho.
En este caso, es posible que el voltaje medido no sea la línea de alimentación de cable con corriente real de 220 V, o sea el voltaje medido después de que el cable con corriente pasa a través de algún tipo de aparato eléctrico, o sea el voltaje de la carcasa de fuga del aparato eléctrico.
Excluyendo las posibilidades anteriores, sólo puede indicar que uno de los dos multímetros no es exacto y necesita ser reparado y calibrado.
Cuando hay un error en la medición de voltaje, en primer lugar, es necesario determinar cuál es la frecuencia del voltaje alterno medido en Hz. ¿Es este voltaje una onda sinusoidal pura?
Para varios multímetros actualmente en el mercado, todos sus manuales de instrucciones indican el rango de respuesta de frecuencia y la forma de onda de corriente alterna del multímetro al medir voltaje alterno. Para varios multímetros digitales ordinarios, su respuesta de frecuencia es generalmente de 40-1000 Hz y se requiere una onda sinusoidal (con un grado de distorsión inferior o igual al 1%). No se garantiza la precisión de la medición del voltaje alterno medido más allá del rango anterior. Esto se debe a que los circuitos de conversión CA/CC (corriente alterna/corriente continua) dentro de la mayoría de los multímetros digitales están diseñados básicamente utilizando el amplificador operacional dual de baja-potencia TL062. El GBW (producto de ganancia de ancho de banda) de este amplificador operacional es limitado, por lo que los multímetros digitales no pueden medir voltajes alternos de alta frecuencia (por supuesto, también está relacionado con si las resistencias divisorias de voltaje del multímetro tienen compensación).
En cuanto a los multímetros analógicos (de puntero) generales (que fueron inventados por primera vez por los estadounidenses y tienen una historia de 100 años), su estructura interna es bastante simple. En el interior, solo hay un cabezal medidor de alta-sensibilidad + rectificación de diodo + resistencias divisorias de voltaje (para mejorar la sensibilidad, algunos multímetros analógicos agregan un amplificador de CA compuesto por un amplificador operacional entre el cabezal del medidor y las resistencias divisorias de voltaje). Por lo tanto, la precisión de medición de este tipo de multímetro antiguo y económico simplemente no se puede comparar con la de los multímetros digitales. Generalmente, las resistencias divisorias de voltaje de este tipo de multímetro no tienen compensación de capacitancia, por lo que su respuesta de frecuencia es generalmente de 40-400 Hz.
Si la diferencia al medir el mismo voltaje alterno entre los dos multímetros es de docenas de voltios, en primer lugar, debe verificar sus redes de resistencias divisorias de voltaje para ver si el valor de alguna resistencia ha cambiado. Si todo es normal, para el multímetro analógico, también puedes comprobar si el puntero de su cabezal medidor puede apuntar a la posición cero. Para el multímetro digital, puede verificar si el potenciómetro de calibración de su rango de voltaje CA está suelto.
Por cierto, si desea medir con precisión el voltaje alterno de cualquier forma de onda, se recomienda comprar un multímetro de media cuadrática verdadera (TRMS). Este tipo de multímetro puede medir con precisión los voltajes alternos de varias formas de onda, como ondas sinusoidales, ondas triangulares y ondas rectangulares, y no tiene nada que ver con el grado de distorsión.
